La différence entre puissance acoustique et niveau de bruit

En acoustique environnementale, les sources de bruit (moteurs, pompes, extracteurs de VMC ou de CTA, pompes à chaleur bruyantes, etc…) sont généralement décrites par leurs puissances acoustiques. La puissance acoustique est généralement noté Lw et est exprimée en dB ou dB(A). Cette dernière, tout comme la plupart des phénomènes en acoustique du bâtiment et de l'environnement, dépend de la fréquence. Pour autant, la puissance acoustique n'est pas un niveau sonore (niveau de pression acoustique). Il convient donc de ne pas confondre ces deux notions.  

Le niveau de bruit ou niveau de pression acoustique

Un niveau sonore est décrit par un niveau moyen de variation de pression autour d'un point d'équilibre. L'oreille humaine est sensible à des variations de pression entre 20 micro Pascal (seuil minimal d'audibilité de l'oreille humaine) et 20 Pascal (seuil de douleur). Pour décrire une telle amplitude, les acousticiens ont adoptés une échelle logarithmique en exprimant la pression acoustique sous forme de dB. Ainsi, le niveau de pression acoustique est normalisé par le seuil d'audibilité (20 micro Pa), de telle sorte que 0 dB correspond à un niveau de pression de 20 micro Pascal (seuil d'audibilité). En outre, le niveau de pression acoustique dépend de la fréquence. L'oreille humaine n'étant pas sensible de la même manière à toutes les fréquences, les acousticiens ont également introduit un filtre de pondération représentant la variabilité de sensibilité de l'oreille humaine suivant la fréquence : il s'agit du dB(A). Un niveau de bruit, qui représente une pression acoustique (généralement notée Lp), sera soit exprimé en dB, soit en dB(A) ou soit par bandes d'octave. Il s'agit dans tous les cas de la description physique d'un même niveau de bruit, mais les valeurs numériques seront différentes (attention a ne pas les confondre...). 

La réglementation acoustique, en France, fait appelle à la notion de niveau de pression acoustique. Par exemple, les valeurs maximales de bruit des équipements techniques, au sein des logements, sont décrites à l'aide de niveaux de pression acoustique. Il en est de même, pour l'émergence acoustique dans l'environnement (décret n°2006-1099) qui est calculée comme une différence entre deux niveaux de pression acoustique. 

Qu'est-ce que la puissance acoustique d'une source sonore

Le niveau de puissance acoustique (généralement noté Lw) est une valeur caractéristique d'une source sonore. Il s'agit de la puissance nécessaire à la source sonore pour générer les ondes acoustiques. La puissance dépend des paramètres de la source (puissance du moteur, vitesse de circulation de l'air pour les équipements CVC, etc…) et est exprimée en Watts (W). De même que pour le niveau de pression acoustique, cette valeur en W peut être exprimée par bandes d'octave en dB et de manière globale en dB(A) à l'aide du filtre de pondération A. 

Exprimer le niveau de bruit à partir de la puissance acoustique

Il est possible à partir de la puissance acoustique d'une source, d'exprimer le niveau sonore en un point de l'environnement. C'est la raison pour laquelle les acousticiens demandent systématiquement, pour les équipements techniques, « la puissance acoustique des sources » !

L'expression de cette dernière va dépendre de plusieurs paramètres : la puissance acoustique (bien évidement), la distance entre la source et le point d'écoute (point de calcul du niveau de pression acoustique), la directivité de la source, et le milieu. Concernant la puissance acoustique de la source, plus la puissance est importante, plus le niveau de pression acoustique/bruit le sera également. Il y a une relation de proportionnalité entre les deux. Si la puissance augmente de 10 dB, alors le niveau de bruit augmentera de 10 dB.

La distance source-récepteur est primordiale pour le calcul du niveau de pression. Pour une source ponctuelle, en champ libre, la décroissance est -6dB par doublement de distance. Plus le récepteur s'éloigne d'une source de bruit, moins le niveau sonore sera important. 

La directivité d'une source de bruit correspond à la répartition de sa puissance suivant différentes directions. En effet, rien ne garantit, dans l'absolu, qu'une source de puissance rayonne de manière équivalente dans toutes les directions. En l'absence de données, les sources sonores sont généralement considérées comme ponctuelles et omnidirectionnelles, c'est à dire rayonnantes depuis un point, d'après une puissance équivalente suivant toutes les directions. 

Enfin, il est essentiel de prendre en compte du milieu pour correctement calculer un niveau de pression acoustique. Il s'agit des écrantages et obstacles, des réflexions sur le sol ou sur les murs (angles de murs) mais également de l'ensemble des phénomènes influençant la propagation du champ acoustique (diffractions, diffusivité en intérieur de locaux, topologie et autres paramètres environnementaux  tels que la température, l'humidité, l'hygrométrie, etc...) . Le recourt à un logiciel d'acoustique environnementale conforme au standard NF EN ISO 9613 (atténuation du son lors de sa propagation à l'air libre) est la plupart du temps indispensable pour correctement modéliser les effets du milieu. 

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